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文档简介
第二十章 质心运动定理 动量定理,质心公式:,质心位置公式,质心运动定理,20-1 质点系的质心 质心运动定理,再求导:,求导:,质点系质量与质心加速度乘积等于作用于质点系上外力主矢量,质心运动定理的直角坐标 投影式,质心运动定理的自然坐标 投影式,刚体系:,刚体系统质心运动定理,质心运动守恒定理,1、,2、,若,即质心沿该轴向无位移,则,例1 电动机重W1,外壳用螺栓固定在基础上。均质杆长l,重W2,一端连一重W3的小球。电机以匀角速度 转动,求螺栓和基础作用于电机的最大总水平力及铅直力。,解:,代入质心 运动定理,思考:若螺栓不固定?,例2 浮吊举起质量m1=2000kg的P货物,初始起重臂与垂直线夹角为300,求夹角转到600时浮吊的位移,设浮吊质量m2=20000kg, AO=8m,水阻力不计。,解:,t=0, vcx=0, xc=c,xc0=xc1,例3 等腰直角三角形ABD的斜边AB长为12cm,AB铅垂,水平面光滑,平板在重力作用下自由倒下,求BD边的中点M点的轨迹。,常量,解:,20-2 动量和冲量,一、动量,动量等于质点的质量与速度的乘积,刚体系:,p=mv,p=0,p=0,mv=Kg.m/S(国际单位),定义:,质点系:,例4: 已知椭圆规的AB杆质量为2m1,OD杆质量为m1,物块A,B质量为m2,OD=AD=BD=l,物系的动量。,二、冲量,力在某一时间段里的累积效应,合力的冲量等于各分力冲量的矢量和,定义:,1、常力,2、变力:,20-3 质点系动量定理,质点系中任一质点:,对整个质点系:,质点系动量对时间的导数,等于作用于质点系外力的矢量和,质点系的动量定理,投影形式:,其中:,质点系动量的改变量,等于作用于质点系外力在该时段间内冲量的矢量和。,例5 用动量定理求解例11-1。(电动机重W1,均质杆长l,重W2,小球重W3的,匀角速度 ,求螺栓和基础作用于电机的最大总水平力及铅直力。),解:,代入动量定理式:,例6: 图示为起吊机构,已知吊装物体的重量,不计轮子的重量与半径,求支座处的全反力。,解:,全反力=静反力 + 动反力,常矢量,质点系动量守恒定理:,常量,若作用于质点系的外力矢量和恒等于零,则质点系的动量保持为常量。,例7: 质量m1的小车在光滑平面上以速度v1行驶,质量m2的人从车后以v2跳上,随后又将车上质量为m3货物朝后以v3抛出,求:此时车速。,解:,m1v1+ m2v2= (m1 +m2)u1,第一阶段:,第二阶段:,(m1 +m2)u1 =m3(u2-v3) +( m1 +m2 -m3)u2,货物抛出时车速:,稳态流,例8: 水流流过弯管时,两断面平均流速为v1,v2,求水流对弯管的附加动压力。,解:,流量Q=常量;,欧拉方程,水的密度r= ;,例9: 水泥泵以速度v1将砂浆喷射在墙面上,又以速度v2反射出去,已知:流
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